NobleBlocks

Research indexThesis

Εξέλιξη δοκιμής πλάγιας επαναλαμβανόμενης κρούσης για την αξιολόγηση μηχανισμών συνάφειας και μικροαπόξεσης λεπτών σκληρών επικαλύψεων επί κοπτικών πλακιδίων και στοιχείων μηχανών

Ασημακόπουλος

1 Jan 2009Open access

Abstract

Στα πλαίσια της παρούσας έρευνας εξελίχθηκε η δοκιμασία της πλάγιας επαναλαμβανόμενης κρούσης ώστε να γίνει δυνατή μια ουσιαστική αποτίμηση της συνεκτικής και ταυτόχρονα της συναφειακής αντοχής των λεπτών σκληρών επικαλύψεων. Κατά τη δοκιμή αυτή, μια σφαίρα συνήθως σκληρομετάλλου προσκρούει επαναλαμβανόμενα στην επικαλυμμένη επιφάνεια με επιθυμητό μέγιστο φορτίο υπό σταθερή γωνία πρόσκρουσης. Αρχικά επιδιώχθηκε να αποσαφηνιστούν οι κυρίαρχοι μηχανισμοί που επιδρούν κατά την φάση της έναρξης της αστοχίας της επικάλυψης, μέσω της δοκιμασίας της πλάγιας επαναλαμβανόμενης κρούσης. Η παραπάνω πειραματική μέθοδος συνοδεύεται από ένα πρόσφατα εξελιγμένο μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων που προβλέπει την έναρξη της αστοχίας της επικάλυψης, στο οποίο λαμβάνονται υπόψη οι μηχανικές ιδιότητες των υπαρχόντων υλικών και η δύναμη συνάφειας στη διεπιφάνεια επικάλυψης-υποστρώματος. Μέσω αυτού, μπορούν να υπολογιστούν οι κρίσιμες τάσεις στην επικάλυψη και να ποσοτικοποιηθεί η στιβαρότητα της σύνδεσης μεταξύ επικάλυψης και υποστρώματος ως σταθερά του συστήματος των δύο υλικών. Η δοκιμή της πλάγιας επαναλαμβανόμενης κρούσης εφαρμόστηκε επίσης σε επικαλυμμένα δοκίμια σε μη λιπαινόμενο περιβάλλον, αλλά και σε πλακίδια ίδιου τύπου και επικάλυψης που βρίσκονταν μέσα σε δοχείο με υγρό λίπανσης. Με την χρήση του υγρού λίπανσης και με εκλογή κατάλληλων πειραματικών συνθηκών επιδιώχθηκε η απομόνωση της κόπωσης από τους μηχανισμούς φθοράς της επικάλυψης ώστε να μελετηθεί η συμπεριφορά της επικάλυψης αποκλειστικά στο φαινόμενο της μικροαπόξεσης. Εξαιρετικής σημασίας είναι η δυνατότητα πραγματοποίησης της πειραματικής διαδικασίας απευθείας σε δακτυλίους εδράνων κυλίσεως, καθώς η διαδικασία εναπόθεσης PVD επηρεάζει σημαντικά τις ζητούμενες ιδιότητες της επικάλυψης και τη συνάφειά της. Εν προκειμένω χρησιμοποιήθηκαν μεθοδολογίες προσδιορισμού των μηχανικών ιδιοτήτων και ελέγχου της συνάφειας της επικάλυψης που βασίζονται στην έρευνα που εμπεριέχεται στην παρούσα εργασία, ώστε να επιδειχθεί η εφαρμογή των μεθόδων σε ένα πρακτικό παράδειγμα που παρουσιάζει ιδιαιτερότητες ως προς την εκτέλεση των πειραματικών διαδικασιών. Τέλος, ειδικά για επικαλύψεις μεγάλου πάχους, όπως τις θερμικού ψεκασμού, δημιουργήθηκε μεθοδολογία η οποία μπορεί να ποσοτικοποιήσει τον ρυθμό με τον οποίο η επικάλυψη αποδομείται, ώστε να είναι δυνατή η άμεση σύγκριση της απόδοσης των διάφορων επικαλύψεων που θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την αύξηση της διάρκειας ζωής εξαρτημάτων συγκεκριμένων εφαρμογών.

Identifiers

Discussion

Citations

Topics

More

Suggest a correction or report